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Calcul des forces aérodynamiques dans le domaine de Laplace pour l'avion F/A-18

Bunduc, Lidia (2005). Calcul des forces aérodynamiques dans le domaine de Laplace pour l'avion F/A-18. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans ce mémoire, on étudie un des aspects du domaine multidisciplinaire des interactions aéroservoélastiques sur un avion à commande électrique F/A-18 SRA (System Research Aircraft). Cet aspect est lié surtout à l'aérodynamique non - stationnaire de l'avion, plus précisément aux méthodes de conversion des forces aérodynamiques du domaine de fréquence au domaine de Laplace.

Les forces aérodynamiques sont calculées en aéroélasticité par les méthodes de doublets (DLM) en régime subsonique ou par les méthodes des pressions constantes (CPM) en régime supersonique en fonction des fréquences réduites et des nombres de Mach sur un avion à commande électrique F/A-18 SRA à l'aide du logiciel STARS (STructural Analysis Routines). Une méthode souvent utilisée pour la conversion des forces aérodynamiques du domaine de fréquence dans le domaine de Laplace est la méthode d'état minimal (Minimum State - MS).

Dans cette thèse, on a développé une nouvelle méthode à partir de la méthode MS. Dans cette nouvelle méthode, on applique une nouvelle correction de l'erreur entre les résultats obtenus par la méthode MS et les données calculées en STARS. La nouvelle erreur est écrite sous une forme analytique similaire à la forme analytique des forces aérodynamiques calculées par la méthode MS.

Une comparaison entre les forces aérodynamiques dans le domaine de fréquence, calculées par DLM ou CPM, les forces aérodynamiques calculées par la méthode MS et les forces aérodynamiques calculées par la nouvelle méthode est présentée dans cette thèse pour l'avion F/A-18 SRA et pour plusieurs conditions de vol. Nous avons trouvé que cette nouvelle méthode d'approximation est beaucoup plus rapide et donne des meilleurs résultats que la méthode MS. Ce projet a été réalisé en collaboration avec les laboratoires de la NASA DFRC (Dryden Flight Research Center).3

Titre traduit

Aerodynamic forces calculation in the Laplace domain on the F/A-18 aircraft

Résumé traduit

In this thesis, one main aspect of the aeroservoelastic interactions multidisciplinary domain is studied on an F/A-18 SRA (System Research Aircraft) aircraft. These studies concern the methods of conversion of the aerodynamic forces from the frequency into Laplace domain.

The aerodynamic forces are calculated in aeroelasticity by the Doublet Lattice Methods (DLM) in the subsonic regime or by the Constant Pressure Methods (CPM) in the supersonic regime as function of reduced frequency and Mach number on an F/A-18 SRA aircraft by use of STARS (STructural Analysis Routines Software). One method of conversion of the aerodynamic forces from the frequency domain into Laplace domain for the aeroservoelastic interactions studies is the Minimum State - MS method.

ln this thesis, a new method is developed based on the MS method. In this new method, we apply a new correction of the errors between the results obtained with the MS method and the data given by STARS is applied. The new error is written under an analytical form similar to the analytical form of the aerodynamic forces calculated by the MS method.

A comparison between the initial data of the aerodynamic forces in the frequency domain, the aerodynamic forces calculated by the MS method and the aerodynamic forces calculated by the new method is presented in this thesis for the F/A-18 SRA and for different flight conditions. We found that this new method is much faster and gives better results than the MS method. This project was realized in collaboration with the NASA DFRC (Dryden Flight Research Center) laboratories.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la production automatisée". Bibliogr.: f. [65]-68. Chap. 1. Introduction -- Chap. 2. Méthodes d'analyses aéroélastiques pk et aéroservoélastiques MS -- Chap. 3. Discussion et interprétation des résultats -- Chap. 4. Conclusions.
Mots-clés libres: Aerodynamique, Avion, Calcul, Commande, Electrique, Etat, F/A-18, Force, Laplace, Methode, Minimum, Non-Stationnaire, Sra
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Botez, Ruxandra
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la production automatisée
Date de dépôt: 25 janv. 2011 19:27
Dernière modification: 31 oct. 2016 23:58
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/349

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